09.07.2013 г. 213

Сложно найти ту сферу строительства, в которой стеклопластиковые трубы не могли бы использоваться с большей эффективностью, нежели железобетонные либо металлические. Одним из самых важных моментов при изготовлении стеклопластиковых труб является выбор типа связующего материала.

Наиболее распространены на сегодня связующие компоненты 2-х типов: эпоксидное и полиэфирное связующее. Трубы из стеклопластика, выполненные на любом из названных типов связующих, имеют целый ряд достоинств перед стальными конструкциями.

Благодаря близкой к идеальной гладкости внутренней поверхности стеклопластиковой трубы, достигается получение высоких гидравлических характеристик, уменьшение затрат энергии на перекачку транспортируемой продукции.

За счет высокого уровня устойчивости к воздействию электрохимической и химической коррозии стеклопластиковые трубы не нуждаются в использовании специальных средств противокоррозионной защиты. Кроме того, обеспечивается неизменность гидравлических характеристик труб и продолжительный (свыше пятидесяти лет) срок службы.

Небольшая (если сравнивать с железобетонными, стальными и другими трубопроводами) масса способствует облегчению транспортировки, проведения работ по погрузке и разгрузке, а также монтажа трубопровода. В конечном итоге достигается значительное уменьшение затрат труда при строительстве.

Структура стенки трубы на полиэфирном связующем формируется на базе песчаного наполнителя и полиэфирных термореактивных смол, подвергнутых армированию стекловолокном. Использование данного метода делает возможным создание конструкции стенки трубы с сохранением требуемых положительных свойств материалов, служащих сырьем.

Рубленое стеклянное волокно и непрерывную стекловолокнистую нить применяют с целью достижения осевой прочности и необходимого стягивающего усилия. Роль кварцевого песка, вводимого в качестве наполнителя, заключается в создании необходимой жесткости центрального слоя стенки трубы. Итоговые свойства внешнего слоя трубы зависят от используемых стеклотканей.

В качестве связующего для получения матрицы композиционного материала выступают полиэфирные смолы, обладающие целым рядом свойств, имеющих большое значение для изготавливаемых труб: затвердевание при комнатной температуре, невысокий уровень токсичности, надежное сцепление со слоем стекловолокна, химическая инертность. Полимеризация труб осуществляется при помощи катализаторов, выполненных на основе перекиси метилэтилкетона, и акселераторов на основе октоата кобальта.

В зависимости от области применения стеклопластиковых труб при их изготовлении используются полиэфирные смолы различных типов (бисфенольная, изофталевая, винилэфирная, ортофталевая). Роль армирующих звеньев отводится стеклопластикам, которые должны обеспечивать требуемую прочность трубы и стойкость к воздействию коррозии. Широкое применение находят комбинации рубленого и непрерывного стеклянного волокна.

Механические характеристики конечной продукции напрямую зависят от объемов и ориентации стекловолокна. Для оптимизации эксплуатационных характеристик материала стекловолокно необходимо «проклеивать», что способствует повышению смачиваемости как самих волокон, так и смолы. Для укрепления слоев с высоким процентным содержанием смол применяются специальные поверхностные усилители. Выполненные из стекломатов поверхностные оболочки обеспечивают высокую степень устойчивости поверхностей трубы к влиянию со стороны внешней и внутренней среды.

Все стеклопластиковые трубы классифицируются по удельной прочности и давлению. Толщина стенки трубы зависит от ее структуры, которая состоит из нескольких слоев. Внутренний слой, называемый лайнером (его толщина составляет от 0,8 до 1,2 миллиметра), обеспечивает высокий уровень устойчивости к воздействию химикатов, герметичность, стойкость к абразивному истиранию, исключает возникновение отложений на внутренней поверхности.

Лайнер изготавливается из специальной смолы. На несущем (иначе – структурном) слое, от которого зависят механические свойства продукта, лежит ответственность за устойчивость трубы к внешнему либо внутреннему давлению, к нагрузке, возникающей в процессе транспортирования и дальнейшей установки, к тепловым нагрузкам и т.п. Для получения структурного слоя на частично затвердевший лайнер наносится термореактивный полимер, наматывается стекловолокно, наносятся рубленые стекловолокна и кварцевый песок.

Для определения требуемой толщины структурного слоя учитываются задаваемые параметры трубы. Толщина наружного слоя составляет от 0,2-0,3 миллиметра и больше. Этот слой предназначен для защиты труб от пагубного влияния лучей солнца, коррозионной среды и агрессивной почвы. Как правило, наружный слой состоит из чистого полимера, в который (в случае с наземной прокладкой трубопроводов) добавляется ультрафиолетовый ингибитор.

Стеклопластиковые трубы, выполненные на основе полиэфирного связующего, отличаются устойчивостью к коррозионному воздействию и агрессивным химикатам. Именно этим и обусловлен широкий спектр их применения. Такие трубы используются в сельском хозяйстве (при сооружении систем для мелиорации и ирригации, дренажных колодцев и трубопроводов), жилищно-коммунальном хозяйстве (при устройстве колодцев, прокладкесистем ливневой канализации, безнапорных и напорных систем промышленной и бытовой канализации, а также трубопроводов систем холодного водоснабжения).

Недостатком труб на полиэфирном связующем является невозможность их использования в условиях высокой температуры, высокого давления. В этих случаях предпочтение отдается трубам из стеклопластика, выполненным на эпоксидном связующем, которые могут выдерживать давление до 240 атмосфер. Максимально возможная температура эксплуатации таких конструкций составляет 130 градусов.

Стеклянное волокно, пропитанное эпоксидной смолой, надежно защищено от воздействия коррозии, а потому не нуждается во внешней или внутренней изоляции, анодной и катодной защите или химических ингибиторах.

Еще одно достоинство продукции на основе эпоксидной смолы заключается в увеличении срока эксплуатации насосов и другого оборудования, что достигается благодаря абсолютному отсутствию в потоке частиц ржавчины.

Стеклопластиковые трубы этого типа используются в энергетической (системы установок для опреснения воды, системы охлаждения на теплоэлектростанциях), химической (трубопроводы для транспортирования агрессивных веществ, солей, кислот, системы золоудаления, шламопроводы) отраслях промышленности, в сфере нефтедобычи (при сооружении внутрипромысловых трубопроводов, насосно-компрессорных и обсадных труб, систем поддержания пластового давления, магистральных и технологических трубопроводов), а также в жилищно-коммунальном хозяйстве (для устройства системы теплоснабжения и линий ГВС).